2.2 作业空间
人在一定的场所活动身体各部位时,就会在某个区域形成平面或立体的空间,这就是作业区域。在设计作业台的尺寸或机械制动装置的位置等时,如果不考虑这个作业区域而进行设计,就会使作业者不得不用勉强的动作,其结果会引起作业者的疲劳,导致作业效率的低下,甚至引起事故。
决定家具的设计或配置,或决定座椅的间隔时,比起人体的静态尺寸,动态尺寸更为重要。另外,坐在椅子上进行作业时,身体本身所占的空间也必须要考虑进去。人体的宽度,立位时大概是身高的1/4左右,厚度为1/8左右。
2.2.1 水平面作业范围
手的作业通常在桌面或作业台这样的水平作业面上进行,水平作业范围可以进一步分为正常作业范围和最大作业范围。前者是指上腕轻轻地靠近体侧,弯曲肘的状态,是手能自由到达的范围。后者是指尽量伸展上肢能到达的最大范围。人作业时最常使用的机械部分,必须放置在正常作业范围内,附属作业部分可以沿着最大作业范围的边线配置。如果放到范围之外,从作业效率上说也不合理,这点要注意。
关于水平作业范围,早在20世纪五六十年代美国加利福尼亚大学的巴恩斯(Barnes)教授就进行了研究。他以男子50人的人体测量为基础,确定了左右两手的正常作业范围以及最大作业范围,结果如图2-9所示。之后,美国海军的斯夸尔斯(Squires)探讨了巴恩斯的作业范围,重新提出正常作业范围,如图中带圈实线所示。这个范围和巴恩斯提出的相比,略呈扁平状,并且左右有切角。这个作业范围,不单单是指尖达到的范围,而且必须是用手握东西、用指尖捏东西等动作都能达到的范围。
图2-9 水平面作业范围(单位:cm)
2.2.2 垂直面作业范围
垂直面作业范围是手腕上下活动划出的区域,也是决定配电盘的设计或控制装置位置时必须参考的。通用汽车公司的法雷伊就身体前面的垂直面作业范围进行了调查,即人坐在一定高度的作业椅上,伸展上肢,上下活动的动作范围。其结果如图2-10所示,这个值在通用汽车公司被作为标准值采用。
图2-10 垂直面作业范围(单位:cm)
此外,将手的到达范围在垂直面上分成5个区域,内容和尺寸如图2-11所示。图2-12是应用这个结果,考虑收纳品整理位置的例子。
图2-11 手的到达范围(单位:cm)
图2-12 人体和收纳品的整理位置(单位:cm)
2.2.3 立体作业范围
垂直面作业范围和它各点上水平面作业范围相结合,就成了立体作业范围。巴恩斯将立体作业范围也分为正常立体作业范围和最大立体作业范围,如图2-13所示。
图2-13 立体作业范围
另外,为了使作业更高效,同时减轻疲劳,作业点的位置必须合适。图2-14是从肌肉活动度算出的合适的作业点。这些可以作为决定厨房调理台或洗碗池,以及工厂作业台等高度的依据。
图2-14 不勉强作业范围的立体图示(单位:cm)
(注:作业台的高度为男子90cm,女子85cm,移动重物为2kg。)
2.2.4 必要空间
进行某项操作时,如果空间有限,即使不是无法进行作业,但因为姿势勉强,也会很费劳力。如果有宽裕的空间,就能使作业效率迅速提高,疲劳也减少。像这样最小限度必要的作业空间称为必要空间。图2-15表示我们身体和动作必要的空间尺寸,可以用30、60、90cm及它们的倍数来推算,这些数值可以作为室内设计尺寸的参考。
图2-15 人体动作和室内尺寸(单位:cm)